Bezogen auf das Phänomen des schrägen Einfalls eines Lichtstrahls bei der Ausbreitung durch kaskadierte Flüssigkristall-Polarisationsgitter, das dessen Elliptizität verändert und dadurch die Beugungseffizienz verringert, wird eine Methode zur Optimierung der Beugungseffizienz kaskadierter Flüssigkristall-Polarisationsgitter basierend auf Polarisationskompensation vorgeschlagen. Die erweiterte Jones-Matrix wird verwendet, um den Einfluss des schrägen Einfallswinkels auf die Phasenverzögerung des Flüssigkristall-Polarisationsgitters zu analysieren, kombiniert mit Stokes-Parametern zur Berechnung der Änderung der Elliptizität des austretenden Strahls unter verschiedenen schrägen Einfallswinkeln. Mit der Vektordiffraktionstheorie wurde ein Modell zur Beugungseffizienz kaskadierter Flüssigkristall-Polarisationsgitter erstellt. Basierend auf der Verteilung der Ausrichtungsvektoren der Flüssigkristallmoleküle wird ein Koordinatensystem für die elektrisch gesteuerte Flüssigkristall-Wellenplatte bei schrägem Einfall erstellt, der Einfluss des Einfallswinkels auf die Phasenverzögerung der Wellenplatte analysiert und die Beziehung zwischen Phasenverzögerung und Elliptizität hergeleitet. Durch Optimierung der Arbeitsspannung der Wellenplatte wird die durch den schrägen Einfall verursachte Depolarisation kompensiert, wodurch eine Polarisationskompensation der Elliptizität erreicht wird. Eine experimentelle Plattform wurde aufgebaut, um die Genauigkeit der Theorie und die Wirksamkeit der Methode zu überprüfen. Basierend auf den Messergebnissen verbessert die vorgeschlagene Methode die Beugungseffizienz kaskadierter Flüssigkristall-Polarisationsgitter um 3 % bis 4 %, wenn der Strahlablenkwinkel von -5° auf 5° variiert.

Kaskadierte Flüssigkristall-Polarisationsgitter; Beugungseffizienz; erweiterte Jones-Matrix; Stokes-Parameter; elektrisch gesteuerte Flüssigkristall-Wellenplatte